NL1029566C2 - Werkwijze en inrichting voor het meten van een fout in de draaggolffrequentie van een digitaal signaal van OFDM-demodulatie. - Google Patents

Description

I I

Werkwijze en inrichting voor het meten van een fout in de draaggolffrequentie van een digitaal signaal van OFDM-demodu- latie

Achtergrond van de uitvinding

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem van een digitale ontvanger. Meer in het bijzonder 5 heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting en een werkwijze voor het meten van een fout in een draaggolffrequentie van een OFDM (orthogonaal frequentie divisie multiplex) digitaal uitgezonden dataframe ontvangen door een systeem van een digitale ontvanger, om het gemeten resultaat 10 te gebruiken in een OFDM-signaaldemodulatie voor het proces van het grove herstel van de draaggolf.

Beschrijving van de verwante techniek

Thans beschikbare aardse radiozendsystemen omvatten 15 hoofdzakelijk Europese, Amerikaanse en Japanse standaards, die alle gebruikmaken van het OFDM-systeem. EUREKA-147, het Europese digitale audiozendsysteem (DAB) gebruikt COFDM (gecodeerde OFDM) die robuust is voor multi-padfading in de aardse golven. Digitaal multimedia uitzenden, dat in Zuid-20 Korea wordt gebruikt als een digitale multimedia-uitzending, is gebaseerd op de Europese DAB, en verschaft geluidskwaliteit van compactdiscs- (CD) niveau, een verscheidenheid van datadiensten, en mobiele ontvangst van voortreffelijke kwaliteit.

25 Figuur IA toont de structuur van een COFDM digitaal dataframe. Met verwijzing naar figuur 1 omvat het dataframe een nulsymbool (a) dat wordt gevolgd door 76 OFDM-symbolen. Het eerste van de 76 OFDM-symbolen is het PRS (fasereferen-tiesymbool)(b). Effectieve datasymbolen (c)(d) volgen na de 30 PRS (b). Het nulsymbool (a) en de PRS (b) vormen een synchro-nisatiekanaal van het frame.

PRS (b) is bekende data tussen zender en ontvanger, die fasereferentie verschaft voor verschilmodulatie van het

102956B

.............* —^^^^^ 1 t 2 volgende OFDM-symbool. Bovendien wordt PRS (b) gebruikt om tijdsynchronisatie van de frames en symbolen te detecteren.

Figuur 1B toont een voorbeeld van een PRS die is gemoduleerd door een FFT (fast Fourier-transformatie), met to-5 taal 1536 samples (of signalen van hulpdraaggolven). Meer in het bijzonder is de PRS van figuur 1B in transmissiemodus 1 van het DRB-systeem, en het is het signaal in het frequentiedomein dat is gedemoduleerd door de FFT.

Conventioneel werkt een grof herstelsysteem voor 10 draaggolven in het OFDM-ontvangstsysteem om een grove fre-quentiefout van draaggolven op te sporen en daarvoor te compenseren. De grove frequentiefout van draaggolven kan worden gevonden door een pilot in het frequentiedomein te lokaliseren en de mate van afwijking te meten van de referentieloca-15 tie. De correlatiewaarde wordt over het algemeen gebruikt om de pilot te vinden. De PRS fungeert als de pilot in het DAB/DMB-systeem.

Het probleem is dat de afmeting van de hardware onvermijdelijk toeneemt om een correlatie van PRS te verkrij-20 gen. In de eerste transmissiemodus van DAB zijn er 1536 PRS-sen, wat betekent dat een onaanvaardbaar grote structuur'nodig is om een correlatiewaarde te verkrijgen. Een dergelijke eis voor grotere hardware kan een groot obstakel zijn voor het geringe vermogensverbruik van het digitale ontvangstsys-25 teem.

Samenvatting van de uitvinding

Dienovereenkomstig is het een doel van de onderhavige uitvinding om een inrichting en werkwijze daarvoor te ver-30 schaffen, die de frequentiefout van draaggolven meet van een digitaal signaal, gedemoduleerd volgens een OFDM (orthogonaal frequentie divisie multiplexing) systeem en die een hardware van verminderde afmeting nodig heeft voor het meten van de frequentiefout van draaggolven met gebruikmaking van PRS (fa-35 sereferentiesymbool).

, De bovenstaande aspecten en/of andere eigenschappen van de onderhavige uitvinding kunnen in wezen worden bereikt door het verschaffen van een inrichting voor het meten van 1029566 1 » ’ 3 een· fout van een draaggolffrequentie van een digitaal signaal, waarbij het digitaal signaal is gedemoduleerd door een OFDM (orthogonaal frequentie divisie multiplex) en voorzien van een PRS (fasereferentiesymbool) ten minste een combinatie 5 van vier kernen omvattend, waarbij de inrichting omvat: een correlator die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de verzonden PRS en vier kernen van een vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de verzonden PRS; een vertrager die een uitvoer van de correlator met vier kernen vertraagt, twee 10 keer de vier kernen, en drie keer de vier kernen, en de vertraagde resultaten optelt; en een maximumwaardedetector die een positie detecteert van een maximumwaarde onder de uitvoeren van de opteller.

De correlator kan een eerste vertrager omvatten die 15 de PRS van het frequentiedomein ontvangt, en de symbolen uitvoert met vertraging ter grootte van één kern, twee keer één kern en drie keer één kern; een 16 correlator die correlatie-waarden verkrijgt tussen respectievelijk een halve verzameling van kernen van de uitvoer van de eerste vertrager en een 20 andere halve verzameling van kernen van de vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de verzonden PRS; een tweede vertrager die de uitvoeren van de 16 correlator uitvoert, met een vertraging van elk van de uitvoeren met een helft van één kern; en een eerste opteller die de uitvoeren van de 16 cor-25 relator en de uitvoeren van de tweede vertrager optelt.

De eerste vertrager kan een 1-1 vertrager omvatten die het ontvangen PRS-symbool van het frequentiedomein met 32 j samples vertraagt en het resultaat uitvoert; een 1-2 vertrager die de uitvoer van de 1-1 vertrager met 32 samples ver-30 traagt en het resultaat uitvoert; en een 1-3 vertrager die de uitvoer van de 1-2 vertrager met 32 samples vertraagt en het resultaat uitvoert.

De 16 correlator kan een eerste correlator omvatten die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de ontvanger PRS 35 van het frequentiedomein en een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; een tweede correlator die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de uitvoer van de 1-1 vertrager en een helft van een tweede vooraf ingestelde kern 1029566 I » 4 van de lokale PRS; een derde correlator die een correlatie-waarde verkrijgt tussen' de uitvoer van de 1-2 vertrager en een helft van een derde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; en een vierde correlator die een correlatiewaarde ver-5 krijgt tussen de uitvoer van de 1-3 vertrager en een helft van een vierde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS.

De tweede vertrager kan een 2-1 vertrager omvatten die de uitvoer van de eerste correlator vertraagt met de helft van één kern en het resultaat uitvoert; een 2-2 vertra- 10 ger die de uitvoer van de tweede correlator vertraagt met de helft van één kern en het resultaat uitvoert; een 2-3 vertra ger die de uitvoer van de derde correlator vertraagt met de helft van één kern en het resultaat uitvoert; en een 2-4 vertrager die de uitvoer van de vierde correlator vertraagt met 15 de helft van één kern en het resultaat uitvoert.

De correlator kan een vijfde correlator omvatten die de ontvangen PRS van het frequentiedomein vermenigvuldigt met een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS, en het resultaat uitvoert; een derde opteller die elke.

20 vierde uitvoer van een vijfde correlator optelt; een fasever-schilcompensatiedeel dat compenseert voor het faseverschil tussen de vier kernen met betrekking tot de uitvoeren van de derde opteller; en een vierde vertrager die de uitvoéren van het faseverschilcompensatiedeel vertraagt met het aantal ker-25 nen; vervolgens correlatiewaarden verkrijgt van de respectievelijke kernen, en het verkregen resultaat uitvoert.

De derde opteller kan een 3-1 opteller omvatten die le, 5e, 9e en 13e uitvoeren van de vijfde correlator optelt; een 3-2 opteller die 2% 6e, 10e en 14e uitvoeren van de vijfde 30 correlator optelt; een 3-3 opteller die 3e, 7®, lle en 15® uitvoeren optelt van de vijfde correlator; en een 3-4 opteller die 4®, 8®, 12® en 16® uitvoeren van de vijfde correlator optelt .

Het faseverschilcompensatiedeel kan een eerste fase-35 verschilcompensatiedeel omvatten dat de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers optelt en het resultaat uitvoert; een tweede faseverschilcompensatiedeel dat faseverschillen compenseert van de eerste en tweede kernen met betrekking tot de 1029566 c ι 5 uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat uitvoert; een derde faseverschilcompensatiedeel dat faseverschil compenseert van de eerste en derde kernen met betrekking tot de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat 5 uitvoert; en 'een vierde faseverschilcompensatiedeel dat faseverschillen compenseert van de eerste en vierde kernen met betrekking tot de uitvoer van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat uitvoert. De vierde vertrager kan een 4-1 vertrager omvatten die de uitvoer van het tweede faseverschilcompensa-10 tiedeel vertraagt met één kern en het resultaat uitvoert; een 4-2 vertrager die de uitvoer van het derde faseverschilcompensatiedeel met twee keer één kern vertraagt en het resultaat uitvoert; een 4-3 vertrager die de uitvoer van het vierde faseverschilcompensatiedeel met drie keer één kern ver-15 traagt en het resultaat uitvoert.

Volgens één aspect van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het meten van een fout van een draaggolffrequentie van een digitaal signaal, waarbij het digitaal signaal is demoduleerd door een OFDM (orthogonaal 20 frequentie divisie multiplex) en voorzien van een PRS (fase-referentiesymbool) dat ten minste één combinatie van vier kernen omvat. De werkwijze kan omvatten; het verkrijgen van een correlatiewaarde tussen de verzonden PRS en vier kernen van een vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de 25 verzonden PRS; het vertragen van de uitvoer van de correlator met vier kernen, twee keer de vier kernen, en drie keer de vier kernen, en het optellen van de vertraagde resultaten; en het detecteren van een locatie van een maximumwaarde onder de uitvoeren van de opteller.

30 De stap van het verkrijgen van correlatiewaarden kan omvatten (a) het ontvangen van de PRS van frequentiedomein, en het uitvoeren van de symbolen met een vertraging van één kern, twee keer één kern en drie keer één kern; (b) het verkrijgen van correlatiewaarden tussen respectievelijk een hal-35 ve verzameling van kernen van de uitvoer van de stap (a) en een andere halve verzameling van kernen van de vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de verzonden PRS; (c) het uit.voeren van de uitvoeren van de 16 correlator met een ver- 10 2 9 5 fi s 6 traging van elk van de uitvoeren van de stap (b) met een helft van één kern; en (d) het optellen van de stap (b) en de uitvoeren van de stap (c).

De stap (a) kan omvatten (a—1) vertrager van het 5 ontvangen PRS-symbool van het frequentiedomein met 32 samples, en het uitvoeren van het resultaat; (a-2) het vertragen van de uitvoer van de stap (a-1) met 32 samples en het uitvoeren van het resultaat; en (a-3) het vertragen van de uitvoer van de stap (a-2) met 32 samples en het uitvoeren van 10 het resultaat.

De stap (b) kan omvatten (b-1) het verkrijgen van correlatiewaarden tussen de ontvangen PRS van het frequentiedomein en een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; (b—2) het verkrijgen van een correlatiewaarde 15 tussen de uitvoer van de stap (a-1) en een helft van een tweede vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; (b-3) het verkrijgen van een correlatiewaarde tussen de uitvoer van de stap (a-2) en een helft van een derde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; en (b-4) het verkrijgen van een correla-20 tiewaarde tussen uitvoer van de stap (a-3) en een helft van een vierde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS.

De stap (c) kan omvatten (c-1) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-1) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; (c-2) het vertragen van 25 de uitvoer van de stap (b-2) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; (c-3) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-3) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; en (c-4) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-4) met een half aantal van één 30 kern en het uitvoeren van het resultaat.

De stap van het verkrijgen van een correlatiewaarde kan omvatten (f) het vermenigvuldigen van de ontvangen PRS van het frequentiedomein met een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS, en het uitvoeren van het 35 resultaat; (g) het optellen van elke vierde uitvoer van de stap (f); (h) het compenseren voor faseverschil tussen de vier kernen met betrekking tot de uitvoeren van de stap (g); en (i) het vertragen van de uitvoeren van de stap (h) met het 1 Π 9 Q R ft ft I I 1 7 aantal kernen, vervolgens het verkrijgen van correlatiewaar-den van de betreffende kernen, en het uitvoeren van het verkregen resultaat.

De stap (g) kan omvatten (g-1) het optellen van le, 5 5e, 9® en 13® uitvoeren van de stap (f); (g—2) het optellen van 2®, 6®, 10e en 14® uitvoeren van de stap (f) ; (g—3) het optellen van 3®, 7®, 11® en 15® uitvoeren van de stap (f); en (g- 4) het optellen van 4®, 8®, 12® en 16® uitvoeren van de stap (f) · 10 De stap (h) kan omvatten (h-1) het optellen van de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g—4) en het uitvoeren van het resultaat; (h-2) het compenseren van faseverschillen van de eerste en tweede kernen met betrekking tot de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het re-15 sultaat; (h-3) het compenseren van faseverschillen van de eerste en derde kernen met betrekking tot de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resultaat; en (h-4) het compenseren van faseverschillen van de eerste en vierde kernen met betrekking tot de uitvoer van de stappen 20 (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resultaat.

De stap (i) kan omvatten (i-1) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met één kern en het uitvoeren van het resultaat; (i-2) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met twee keer één kern en het uitvoeren van het resul-25 taat; en (i-3) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met drie keer één kern en het uitvoeren van het resultaat.

Korte beschrijving van de tekeningen

Bovenstaande aspecten en eigenschappen van de onder-30 havige uitvinding zullen duidelijker worden door de beschrijving van bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin : fig. IA de structuur illustreert van een COFDM (ge-35 codeerd orthogonaal frequentie divisie multiplexing) digitaal dataframe; fig. 1B een voorbeeld illustreert van een PRS (fase-referentiesymbool) in het frequentiedomein, dat is gedemodu- j 1029566 ιιιγιγιιβιιγ·1'·1......................................................................... — ----- 8 leerd door FFT (fast Fourier-transformatie); fig. 2A vier kernen illustreert die een PRS vormen die worden gebruikt volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 5 fig. 2B een faserotatie illustreert tussen twee na burige kernen van fig. 2A; fig. 3 een blokdiagram is van een meetinrichting voor een draaggolffrequentiefout die een draaggolffrequentie-fout meet uit een OFDM-gedemoduleerd digitaal signaal volgens 10 een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; fig. 4 een blokdiagram is van een meetinrichting voor een draaggolffrequentiefout, die de fouten in de draag-golfrequentie meet over een OFDM-gedemoduleerd digitaal signaal volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige 15 uitvinding; fig. 5 een blokdiagram is van een vijfde correlator van een meetinrichting van fig. 4, en fig. 6 een stroomdiagram is dat wordt verschaft voor toelichting van een werkwijze voor het meten van een fout in 20 een draaggolffrequentie in een OFDM-ontvangstsysteem volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van de voorbeelden van uitvoeringsvormen 25

Er zal nu in detail worden verwezen naar de voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarvan voorbeelden worden geïllustreerd in de bijgaande tekeningen.

Voor de toelichting van de eigenschappen en aspecten 30 van de onderhavige uitvinding zal de structuur van PRS (fase-referentiesymbool) kort worden beschreven.

Figuur 2A illustreert vier kernen die een PRS vormen volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Een PRS kan worden geconstrueerd zoals getoond in figuur 2A 35 en gebaseerd op de volgende wiskundige uitdrukking: [vergelijking 1] Z^e'' 1029566 9 waarbij Zi,k hulpdraaggolven aangeeft van PRS, waarbij elke hulpdraaggolf een complexgetal is. De waarde φ* bepaalt elk complex getal, en wordt bepaald volgens de volgende wiskundige uitdrukking met betrekking tot elke kern van fi-5 guur 2: [vergelijking 2] Φ*==γΟα-*'+") 10 Een PRS is een willekeurige combinatie van vier een- heidskernen van figuur 2A. Elke kern wordt gevormd door 32 complexe getallen. Meer in het bijzonder wordt een PRS bepaald doordat elke kern wordt gecombineerd met gedraaide fase ten opzichte van een vooraf bepaalde waarde 'n'.

15 Elke kern heeft twee gelijke getalverzamelingen (e) en Cf)- Naburige kernen hebben faserotatie volgens een vooraf bepaalde regel.

Figuur 2B illustreert faserotatie tussen twee naburige kernen.

20 Met verwijzing naar figuur 2B volgt de faserotatie van twee kernen een vooraf bepaalde regel, en dit wordt elk vierde sample herhaald. Een dergelijke regel is van toepassing op alle vier de kernen, met variërende faseverschillen. De onderhavige uitvinding stelt voor om een structuur voor 25 het verkrijgen van een correlatiewaarde te verbeteren, gebaseerd op de vooraf bepaalde regel die geldt bij de vier kernen van de PRS.

Figuur 3 is een blokdiagram van een meetinrichting voor een draaggolffrequentiefout die een draaggolffrequentie-30 fout meet uit een ODFM-gedemoduleerd digitaal signaal. De meetinrichting 300 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan worden geïmplementeerd in een grove herstelinrichting voor een draaggolf (niet getoond). De grove herstelinrichting voor draaggolven verschuift zijn vooraf in-35 gestelde lokale PRS, die overeenstemt met een verzonden PRS met één eenheid van hulpdraaggolffrequentie, om een correlatiewaarde te verkrijgen met betrekking tot de verzonden PRS. Hier is de verzonden PRS in het frequentiedomein en is gede- 1029566 " I I ιι.ιι__u_^_ ____^_ ! 10 moduleerd door de FFT (fast Fourier-transformatie). Dienovereenkomstig verkrijgt de grove draaggolfherstelinrichting de positie van een maximumcorrelatiewaarde en het verschil daarvan met het referentiepunt. Het gehele veelvoud van het ver-5 schil van de positie van de maximale correlatie en het referentiepunt wordt bepaald als de grove draaggolffrequentie-fout. De inrichting voor grof draaggolfherstel herstelt dan de gemeten draaggolffrequentiefout.

Met verwijzing naar figuur 3, omvat de meetinrich-10 ting 300 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een 16 correlator 330, een eerste vertrager 310, een tweede vertrager 350, een derde vertrager 390, een eerste op-teller 370, een tweede opteller 301 en een maximumwaardede-tector 303.

15 De meetinrichting 300 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan zo worden geconstrueerd dat de 16 correlator 330 correlatiewaarden verkrijgt met betrekking tot de 16 samples van de voorste samplereeks (één van elke kern), en omdat de volgende samplereeks (f) identiek is 20 aan de voorste samplereeks (e) (fig. 2A), vertraagt de tweede vertrager 350, de tweede samplereeks (f), en dan wordt de optelling uitgevoerd. Het bovenbeschreven proces wordt herhaald, waarbij de eerste vertrager 310 vertraagt met een eenheid van 32 samples, en als resultaat, wordt een correlatie-25 waarde verkregen met betrekking tot de vier kernen. De eerste opteller 370 telt de correlatiewaarden van de vier kernen op, en het bovenbeschreven proces wordt herhaald, waarbij de derde vertrager 390 vertraagt met de eenheid van 128 samples. De tweede opteller 301 voert dan de optelling uit. De maximum-30 waardedetector 303 detecteert de positie van een maximumwaarde met betrekking tot de som van de tweede opteller 301, zodat de volgende schakeling (niet getoond) de grove draaggolf-frequentiefout kan meten.

De eerste vertrager 310 omvat een 1-1 vertrager 311, 35 een 1-2 vertrager 313, en een 1-3 vertrager 315, die elk een l' PRS met een vertraging van 32 samples uitvoert naar de 16 j: correlator 330.

De 16 correlator 330 omvat eerste tot vierde corre- 1 0 2 9 5 fi fi 11 lators 331, 333, 335, 337 die elk respectievelijk correlatie-waarden van 16 samples verkrijgen. Elk van de eerste, tweede, derde en vierde correlators 331, 333, 335, 337 zijn identiek geconstrueerd, met uitzondering dat elk verschillende invoer 5 ontvangt voor correlatiewaarden.

Een lokale PRS wordt ingesteld op de 16 correlator 330, in dezelfde kernstructuur als die van de verzonden PRS.

Hier worden slechts de voorste 16 samples van de kern ingevoerd, omdat de laatste 16 samples identiek zijn aan de 10 voorste 16 samples. i

Dienovereenkomstig vermenigvuldigt de eerste correlator 331 achtereenvolgens de verzonden PRS met de eerste kern van de lokale PRS, en verkrijgt correlatiewaarden door de resultaten op te tellen. De eerste correlator 331 voert 15 dan de correlatiewaarden uit.

De tweede correlator 333 verkrijgt correlatiewaarden van de tweede kern van de vooraf ingestelde lokale PRS met betrekking tot de verzonden PRS die met de 32 samples is vertraagd.

20 De derde correlator 335 en de vierde correlator 337 verkrijgen ook correlatiewaarden evenals de eerste en de tweede correlators 331, 333.

De tweede vertrager 350 vertraagt vier uitgangen van de 16 correlator 330 met respectievelijk de eenheid van 16 25 samples, en voert uit naar de eerste opteller 370. De tweede vertrager omvat 2-1 tot 2-4 vertragers 351, 353, 355, 357. Dienovereenkomstig worden correlatiewaarden verkregen met betrekking tot de laatste samplereeks (f) die de voorste sam-plereeks (e) van elke kern herhaalt (fig. 2A).

30 De eerste opteller 370 omvat een 1-1 opteller 371, een 1-2 opteller 373, een 1-3 opteller 375, een 1-4 opteller 377 en een 1-5 opteller 379. De eerste opteller 370 telt uitvoeren op van de 16 correlator 330 en de tweede vertrager 350, en de 1-5 opteller 379 telt de uitvoeren op van de 1-1 35 tot 1-4 optellers 371, 373, 375, 377.

De som van de 1-5 opteller 379 wordt ingevoerd naar de derde vertrager 390.

De derde vertrager 390 omvat 3-1 tot 3-3 vertragers 1029566 12 391, 393, 395. Door het uitvoeren van de uitvoer van de 1-5 opteller 379 vertraagd met 128 samples, verkrijgt de 1-5 op-teller 379 correlatiewaarden met betrekking tot al de kernen van de PRS. Omdat een PRS vier kernen heeft met herhalende 5 combinatie van 128 samples, kunnen correlatiewaarden worden verkregen door eenvoudig vertragen, en zonder dat een extra bewerking is vereist om correlatiewaarden te verkrijgen.

De 3-1 vertrager 391 vertraagt de uitvoer van de 1-5 opteller 379 met 4 kernen (dat wil zeggen, 128 samples).

10 De 3-2 vertrager 393 vertraagt de uitvoer van de 3-1 vertrager 391 met 4 kernen (dat wil zeggen, 128 samples).

De 3-3 vertrager 395 vertraagt de uitvoer van de 3-2 vertrager 393 met 4 kernen (dat wil zeggen, 128 samples).

De tweede opteller 301 telt de uitvoer van de eerste 15 opteller 370 op met de uitvoer van de derde vertrager 390, om uiteindelijke correlatiewaarden te verkrijgen en voert de te verkrijgen waarden uit naar de maximumwaardendetector 303.

De maximumwaardendetector 303 verkrijgt de positie van een maximumcorrelatiewaarde van de verzonden PRS en de 20 lokale PRS, als de uitvoer van de tweede opteller 301. Gebaseerd op de positie van de maximumcorrelatiewaarde verkregen door de maximumwaardedetector 303, compenseert de grove draaggolfherstelinrichting (niet getoond) met de meetinrich-ting 300 volgens de onderhavige uitvinding voor de draaggolf-25 frequentiefout.

Fig. 4 is een blokdiagram van een meetinrichting voor een draaggolffrequentiefout volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, die een draaggolf-frequentiefout meet uit een OFDM-gedemoduleerd digitaal sig-30 naai.

Met verwijzing naar figuur 4, heeft de meetinrichting 400 een soortgelijke structuur als de meetinrichting 300 van figuur 3. Het enige verschil is dat de meetinrichting 400 van figuur 3 geen eerste vertrager 310 en 16 correlator 330 35 heeft, maar de vijfde correlator 401, de derde opteller 410, het faseverschilcompensatiedeel 430 en de vierde vertrager 450 omvat. Dienovereenkomstig zullen soortgelijke elementen van figuur 4 worden aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers 10 2 9 5 6-6 13 als van figuur 3 en een gedetailleerde beschrijving daarvan zal vanwege de beknoptheid worden weggelaten.

De meetinrichting 400 van figuur 4 kan de tweede correlator 333, de derde correlator 335 en de vierde correla-5 tor 337 weglaten, omdat hij gebruik maakt van de regelmatigheid tussen de 4 kernen van de PRS (figuren 2A en 2B). Daarom kan de afmeting van de hardware in belangrijke mate worden verminderd.

De meetinrichting 400 van figuur 4 vermenigvuldigt 10 bij de vijfde correlator 401, de verzonden PRS met de enige geselecteerde kern van de 4 kernen van de lokale PRS, die is gegenereerd binnen de ontvanger. De derde opteller 410 telt elk vierde resultaat van de vermenigvuldiging op. Omdat het faseverschilcompensatiedeel 430 de uitvoeren van de derde op-15 teller 410 vermenigvuldigt met het faseverschil van de geselecteerde kern van de berekeningsbedoelde kern, kan een cor-relatiewaarde van elke kern worden verkregen. Daarna, omdat de vierde vertrager 450 met de herhaalperiode vertraagt, wordt dezelfde uitvoer als die van de 16 correlator 330 van 20 figuur 3 verkregen.

De vijfde correlator 401 vermenigvuldigt de verzonden PRS met de ene gekozen kern van de vier kernen van de lokale PRS.

Figuur 5 is een blokdiagram van de vijfde correlator 25 van de meetinrichting van figuur 4. Met verwijzing naar figuur 5, omvat de vijfde, correlator 401 16 vertragers 401a tot 401p, en 16 vermenigvuldigers 403a tot 403p.

Elk van de vertragers 401a tot 401p vertraagt de verzonden PRS met één sample-eenheid en voert het resultaat 30 uit.

De vermenigvuldigers 403a tot 403p vermenigvuldigen de uitvoer van de vertragers 401a tot 403p met de 16 samples van de geselecteerde kern van de lokale PRS, en voeren de resultaten uit naar de derde opteller 401.

35 De vijfde correlator 401 hoeft de vermenigvuldigers 403a tot 403p niet te gebruiken, maar gebruikt in plaats daarvan een combinatie van algemene opteller (niet getoond) en aftrekker (niet getoond) door gebruik van optellen en af- 1029566 --------- i ι ! 14 trekken zoals bekend is in de techniek.

Zoals getoond in figuur 5, telt de derde opteller 410 uitvoer op van respectievelijk elke vierde vermenigvuldiger 403a tot 403p. De derde opteller 410 omvat 3-1 tot 3-4 5 optellers, 411, 413, 415, 417. De uitvoer van de derde opteller 410 wordt verzonden naar het faseverschilcompensatiedeel 430.

De 3-1 opteller 411 telt uitvoeren op van de eerste, vijfde, negende en dertiende vermenigvuldigers 403a, 403e, 10 403i, 403m van de vijfde correlator 401 en de 3-2 opteller 413 telt uitvoeren op van de tweede, zesde, tiende en veertiende vermenigvuldigers 403b, 403f, 403j, 403n. Hetzelfde is ook van toepassing op de 3-3 en 3-4 optellers 415, 417.

Het faseverschilcompensatiedeel 430 omvat eerste 15 tot vierde faseverschilcompensatiedelen 431, 433, 435, 437. Het faseverschilcompensatiedeel 430 vermenigvuldigt verschillend ingestelde faseverschillen van de respectievelijke kernen (figuur 2B) met de uitvoeren van de derde opteller 410, telt de resultaten van de vermenigvuldiging op, en verkrijgt 20 aldus correlatiewaarden van 16 samples die gelijk zijn aan die van de 16 correlator 330.

Het eerste faseverschilcompensatiedeel 431 compenseert voor het eerste faseverschil dat vooraf is bepaald voor de vier uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers, 411, 413, 25 415, 417, somt de vier resultaten op en voert de som van de optelling uit.

Op dezelfde wijze compenseren de tweede tot vierde faseverschilcompensatiedelen 433, 435, 437 voor de tweede tot vierde faseverschillen. Het faseverschil is een corresponde-30 rende waarde die wordt gebruikt om te compenseren voor het verschil van faseverdraaiing tussen de kern van de lokale PRS ingevoerd naar de vijfde correlator 401 en de overige drie kernen. Omdat het eerste faseverschil '0' is, somt het eerste faseverschilcompensatiedeel 431 direct de vier uitvoeren op 35 van de 3-1 tot 3-4 optellers 411, 413, 415, 417 en voert het resultaat uit.

De vierde vertrager 450 vertraagt de uitvoer van het faseverschilcompensatiedeel 430.

1029566 15

De 4-1 vertrager 451 vertraagt de uitvoer van het tweede faseverschilcompensatiedeel 433 met 32 samples.

De 4-2 vertrager 453 vertraagt de uitvoer van het derde faseverschilcompensatiedeel 435 met 64 samples.

5 De 4-3 vertrager 455 vertraagt de uitvoer van het vierde faseverschilcompensatiedeel 437 met 96 samples.

De uitvoer van de vierde vertrager 450 is gelijk aan die van de 16 correlator 330 van figuur 3. De uitvoer van de vierde vertrager 450 wordt ingevoerd naar de tweede vertrager 10 350. Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding, kan de vierde vertrager 450 zijn aangebracht voor het faseverschilcompensatiedeel, om vooraf vertragingen uit te.voeren .

Volgens weer een ander aspect van de onderhavige 15 uitvinding, kan daarnaast een partiële correlatie worden gebruikt om elke mogelijke invloed van de symbooltimingfout te minimaliseren.

Figuur 6 is een stroomdiagram dat wordt verschaft ter toelichting van een werkwijze voor het meten van een 20 draaggolffrequentiefout van een orthogonaal frequentiedivi-siemultiplexing- (OFDM) ontvangsysteem volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Het stroomdiagram van figuur 6 is gebaseerd op de meetinrichting 400 van figuur 4.

25 De verzonden PRS en één van de vier kernen van een intern genereerde lokale PRS van de ontvanger worden vermenigvuldigd bij de vijfde correlator 401 (S601).

Elk vierde resultaat van de vermenigvuldiger bij de vijfde correlator 401 worden achtereenvolgens verkregen, en 30 opgeteld bij de 3-1 tot 3-4 optellers 411, 413, 415, 417 en de resultaten worden uitgevoerd naar het faseverschilcompensatiedeel 430.

Het faseverschilcompensatiedeel 430 vermenigvuldigt een vooraf bepaalde faseverschil tussen de geselecteerde ker-35 nen die zijn ingevoerd bij de vijfde correlator 401 en de be-rekeningsbedoelde kern, door de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers 411, 413, 415, 417 en somt de resultaten van de vermenigvuldiging op.

1029566 ^-----III --- 16

Door het verzamelen en vertragen bij de vierde ver-trager 450 met de herhalingsperiode, worden correlatiewaarden van de 16 samples (e) (of hulpdraaggolfsignaal) van elke kern verkregen. De uitvoer van het eerste faseverschilcompensatie-5 deel 431 wordt direct verzonden en de uitvoer van het tweede faseverschilcompensatiedeel 433 wordt vertraagd met 32 samples. De uitvoer van het derde faseverschilcompensatiedeel 435 wordt vertraagd met 64 samples, en de uitvoer van het vierde faseverschilcompensatiedeel 437 wordt vertraagd met 96 10 samples (S603).

De uitvoer van de vierde vertrager 450 wordt vertraagd bij de tweede vertrager met 16 samples, om een corre-latiewaarde van de tweede samplereeks (f) van elke kern te verkrijgen. De resultaten worden dan opgeteld bij de 1-2 tot 15 1-4 optellers 371, 373, 375, 377 van de eerste opteller 370.

De uitvoeren van de 1-1 tot 1-4 optellers 371, 373, 375, 377 worden opgeteld bij de 1-5 opteller 379. Het resultaat is hetzelfde als de correlatiewaarde van de 128 samples (S605).

20 De derde vertrager 390 vertraagt cumulatief de uit voer van de 1-5 opteller 390 met 128 samples, wat overeenkomt met de kernherhalingsperiode.

Omdat de tweede opteller 301 de uitvoer van de 1-5 opteller 379 en de uitvoer van de derde vertrager 390 optelt, 25 wordt de uiteindelijke correlatiewaarde verkregen (S607).

Uit de uiteindelijke correlatiewaarde detecteert de maximum waardedetector 303 de positie van de maximumcorrela-tiewaarde, en kan aldus de draaggolffrequentiefout meten . (S609) .

30 Een voorbeeld van de meetmethode voor de draaggolf- frequentiefout van een OFDM-ontvangersysteem is beschreven met verwijzing naar enkele uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

, Zoals hierboven is toegelicht met verwijzing naar 35 verschillende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, bij het meten van een draaggolffrequentiefout met gebruikmaking van PRS, kan een uiteindelijke correlatiewaarde worden verkregen met één inrichting die een correlatiewaarde \ 10 2 9 5-ft ft 17 verkrijgt van 16 samples. Als gevolg daarvan kan de afmeting van hardware die delen omvat zoals een vermenigvuldiger, aanzienlijk worden verminderd, en worden berekeningsbehoeften en verbruik van energie aanzienlijk verminderd.

5 De voorgaande üitvoeringsvorm en voordelen zijn slechts voorbeelden en moeten niet worden beschouwd als een beperking voor de onderhavige uitvinding. De huidige leer kan direct worden toegepast op andere soorten inrichtingen, ook is de beschrijving van de uitvoeringsvormen van de onderhavi-10 ge uitvinding bedoeld als illustratief en niet om de reikwijdte van de conclusies te beperken, en tal van alternatieven, wijzigingen en variaties zullen duidelijk zijn voor deskundigen.

' 1029565

Claims (18)

1. Inrichting voor het meten van een fout in een draaggolffrequentie van een digitaal signaal, waarbij het digitaal signaal wordt gedemoduleerd door een OFDM (orthogonaal 5 frequentie divisie multiplex) en is voorzien van een PRS (fa-sereferentiesymbool) dat ten minste één combinatie van vier kernen bevat, waarbij de inrichting omvat: een correlator die correlatiewaarden verkrijgt tussen de verzonden PRS en vier kernen van een vooraf bepaalde 10 lokale PRS die overeenstemt met de verzonden PRS; een vertrager die de uitvoer van de correlator vertraagt met vier kernen, twee keer de vier kernen, drie keer de vier kernen en de vertraagde resultaten optelt; en een maximumwaardedetector die een positie detecteert 15 van een maximumwaarde onder de uitvoeren van de opteller.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de correlator omvat: een eerste vertrager die de PRS van het frequentiedomein ontvangt, en de symbolen uitvoert met vertraging van 20 één kern, twee keer één kern en drie keer één kern; een 16 correlator die correlatiewaarden verkrijgt tussen respectievelijk een halve reeks kernen van de uitvoer van de eerste vertrager en een andere halve reeks kernen van de vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de verzon-25 den PRS; een tweede vertrager die de uitvoeren van de 16 correlator uitvoert met vertraging van elk van de uitvoeren met de helft van één kern; en een eerste opteller die de uitvoeren van de 16 cor-30 relator en de uitvoeren van de tweede vertrager optelt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarin de eerste vertrager omvat: een 1-1 vertrager die het ontvangen PRS-symbool in het frequentiedomein vertraagt met 32 samples, en het resul-35 taat uitvoert; een 1-2 vertrager die de uitvoer van de 1-1 vertra-

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarin de 16 cor-5 relator omvat: een eerste correlator die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de ontvanger PRS in het frequentiedomein en een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; 10 een tweede correlator die een correlatiewaarde ver krijgt tussen de uitvoer van de 1-1 vertrager en een helft van een tweede vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; een derde correlator die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de uitvoer van de 1-2 vertrager en een helft 15 van de derde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; een vierde correlator die een correlatiewaarde verkrijgt tussen de uitvoer van de 1-3 vertrager en de helft van een vierde vooraf ingestelde kern van de vooraf ingestelde kern van de lokale PRS.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarin de tweede vertrager omvat: een 2-1 vertrager die de uitvoer van de eerste correlator vertraagt met een half aantal van één kern en het resultaat uitvoert; 25 een 2-2 vertrager die de uitvoer van de tweede cor relator vertraagt met een half aantal van één kern en het resultaat uitvoert; een 2-3 vertrager die de uitvoer van de derde correlator vertraagt met een half aantal van één kern en het re- 30 sultaat uitvoert; en een 2-4 vertrager die de uitvoer van de vierde correlator vertraagt met een half aantal van één kern en het resultaat uitvoert.

6. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de corre- 35 lator omvat: een vijfde correlator die de ontvangen PRS in het frequentiedomein vermenigvuldigt met een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS, en het resultaat 1029566 —........................................................................................................................................—............................................................. NU....... uitvoert; een derde opteller die elke vierde uitvoer van de vijfde correlator optelt; een faseverschilcompensatiedeel, dat compenseert 5 voor het faseverschil tussen de vier kernen met betrekking tot de uitvoeren van de derde opteller,; en een vierde vertrager die de uitvoeren van het fase-verschilcompensatiedeel vertraagt met het aantal kernen, vervolgens correlatiewaarden verkrijgt van de bijbehorende ker-10 nen, en het verkregen resultaat uitvoert.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarin de derde opteller omvat: een 3-1 opteller die le, 5e, 9e en 13® uitvoeren optelt van de vijfde correlator; 15 een 3-2 opteller die 2®, 6®, 10® en 14® uitvoeren van de vijfde correlator optelt; een 3-3 opteller die 3®, 7®, 11® en 15® uitvoeren van de vijfde correlator optelt; en een 3-4 opteller die 4®, 8®, 12® en 16® uitvoeren van 20 de vijfde correlator optelt.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarin het fase-verschilcompensatiedeel omvat: een eerste faseverschilcompensatiedeel dat de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers optelt en het resultaat 25 uitvoert; een tweede faseverschilcompensatiedeel dat faseverschillen van de eerste en tweede kernen compenseert met betrekking tot de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat uitvoert; 30 een derde faseverschilcompensatiedeel dat fasever schillen compenseert van de eerste en derde kernen met betrekking tot de uitvoeren van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat uitvoert; en een vierde faseverschilcompensatiedeel dat het fase-35 verschil compenseert van de eerste en vierde kernen met betrekking tot de uitvoer van de 3-1 tot 3-4 optellers en het resultaat uitvoert.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarin de vierde 10 2 9 5 fi fi vertrager omvat: , een 4-1 vertrager die de uitvoer van het tweede fa-severschilcompensatiedeel vertraagt met één kern en het resultaat uitvoert; 5 een 4-2 vertrager die de uitvoer van het derde fase- verschilcompensatiedeel vertraagt met twee keer één kern en het resultaat uitvoert; en een 4-3 vertrager die de uitvoer van het vierde fa-severschilcompensatiedeel vertraagt met drie keer één kern en 10 het resultaat uitvoert.

10. Werkwijze voor het meten van een fout van een draaggolffrequentie van een digitaal signaal, waarbij het digitaal signaal wordt gemoduleerd door een OFDM (orthogonaal frequentie divisie multiplex) en is voorzien van een PRS (fa-15 sereferentiesymbool) dat ten minste één combinatie van vier kernen omvat, waarbij de werkwijze omvat: het verkrijgen van correlatiewaarde tussen de verzonden PRS en vier kernen van een vooraf bepaalde lokale PRS, die overeenstemt met de verzonden PRS; 20 het vertragen van de uitvoer van de correlator met vier kernen, twee keer vier kernen en drie keer vier kernen, en het optellen van het vertraagde resultaat; en het detecteren van een positie van een maximumwaarde onder de uitvoeren van de opteller.

10. I 5 6 6 ger vertraagt met 32 samples en het resultaat uitvoert; en een 1-3 vertrager die de uitvoer van de 1-2 vertra-ger vertraagt met 32 samples en het resultaat uitvoert.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarin de stap van het verkrijgen van een correlatiewaarde omvat: (a) het ontvangen van de PRS in het frequentiedomein, en het uitvoeren van de symbolen met vertraging van één kern, twee keer één kern en drie keer één kern; * 30 (b) het verkrijgen van correlatiewaarden tussen res pectievelijk een halve reeks kernen van de uitvoer van de stap (a) en een andere halve reeks kernen van de vooraf bepaalde lokale PRS die overeenstemt met de verzonden PRS; (c) het uitvoeren van de uitvoeren van de 16 corre-35 lator met het vertragen van elk van de uitvoeren van de stap (b) met een helft van één kern; en (d) het optellen van de uitvoeren van de stap (b) en de uitvoeren van de stap (c). 10 2 9 5 6 6

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarin de stap (a) omvat: (a-1) het vertragen van het ontvangen PRS-symbool in het frequentiedomein met 32 samples, en het uitvoeren van het 5 resultaat; (a-2) het vertragen van de uitvoer van de stap (a-1) met 32 samples en het uitvoeren van het resultaat; en (a-3) het vertragen van de uitvoer van de stap (a-2) met 32 samples en het uitvoeren van het resultaat.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarin de stap (b) omvat: (b-1) het verkrijgen van een correlatiewaarde tussen de ontvangen PRS in het frequentiedomein en een helft van een eerste vooraf ingestelde kern van de lokale PRS; 15 (b-2) het verkrijgen van een correlatiewaarden tus sen de uitvoer van de stap (a-1) en een helft van een tweede vooraf ingestelde kern van de lokale PRS. (b-3) het verkrijgen van een correlatiewaarde tussen de uitvoer van de stap (a-2) en een helft van een derde voor-20 af ingestelde kern van de lokale PRS; en (b-4) het verkrijgen van een correlatiewaarde tussen de uitvoer van de stap (a-3) en een helft van een vierde vooraf ingestelde kern van de lokale PRS.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarin de stap 25 (c) omvat: (c-1) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-1) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; (c-2) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-2) 30 met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; (c-3) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-3) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat; 35 (c-4) het vertragen van de uitvoer van de stap (b-4) met een half aantal van één kern en het uitvoeren van het resultaat.

15. Werkwijze volgens conclusie 10, waarin de stap 1029566 van het verkrijgen van correlatiewaarden omvat: (f) het vermenigvuldigen van de ontvangen PRS in het frequentiedomein van een helft van een vooraf ingestelde kern van de lokale PRS, en het uitvoeren van het resultaat; 5 (g) het optellen van elke vierde uitvoer van de stap (f) ; (h) het compenseren voor het faseverschil tussen de vier kernen met betrekking tot de uitvoeren van de stap (g); (i) het vertragen van de uitvoer van de stap (h) met 10 het aantal kernen, vervolgens het verkrijgen van correlatiewaarden van de respectievelijke kernen en het uitvoeren van het verkregen resultaat.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin de stap (g) omvat: 15 (g-1) het optellen van le, 5,e 9e en 13e uitvoeren van de stap (f); (g-2) het optellen van 2e, 6e, 10e en 14e uitvoeren van de stap (f); (g—3) het optellen van 3e, 7®, 11® en 15® uitvoeren 20 van de stap (f); en (G-4) het optellen /van 4®, 8®, 12® en 16® uitvoeren van de stap (f).

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarin de stap (h) omvat: 25 (h—1) het optellen van de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resultaat; (h-2) het compenseren van een faseverschil van de eerste en tweede kernen, met betrekking tot de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resul-30 taat; (h-3) het compenseren van het faseverschil van de . eerste en derde kernen met betrekking tot de uitvoeren van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resultaat; en 35 (h-4) het compenseren van het faseverschil van de eerste en vierde kernen met betrekking tot de uitvoer van de stappen (g-1) tot (g-4) en het uitvoeren van het resultaat.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarin de stap 1 o ? 9 5 fi fi ---- —--- 1 ‘ · (i) omvat: (i-1) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met één kern en het uitvoeren van het resultaat; 5 (i—2) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met twee keer één kern en het uitvoeren van het resultaat; en (i—3) het vertragen van de uitvoer van de stap (h-2) met drie keer één kern en het uitvoeren van het resultaat. 1029566